وزن‌کشی خوشه کهکشانی عظیم باستانی توسط ناسا

گروهی از اخترشناسان از داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ‌های مداری سه تایی ناسا برای اندازه گیری وزن خوشه کهکشانی باستانی که قدمت آن به 3.8 میلیارد سال پس از ایجاد جهان برمی‌گردد استفاده کردند.

کد خبر: ۹۷۳۵۹

تاریخ: ۲۳ دی ۱۳۹۴ - ۱۲:۵۶

این خوشه کهکشانی که (IDCS J1426.5+3508 (IDCS 1426 نام دارد،‌ در نوع خود دارای بزرگترین ساختاری است که تا به حال در این دوره کشف شده است. این خوشه باستانی که 10 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، دارای جرمی در حدود 500 تریلیون برابر خورشید است که حدودا معادل هزار کهکشان راه شیری است.

ستاره شناسان معتقدند که تجزیه و تحلیل خوشه‌هایی مانند IDCS 1426 می‌تواند به درک بهتر ما از چگونگی شکل‌گیری این ساختار عظیم در جهان اولیه کمک کند.

این پژوهش با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ‌های فضایی اسپیتزر و هابل ناسا و همچنین رصدخانه فضایی چاندرا و رصدخانه کک واقع در جزایر کیایاو، هاوایی انجام شد.

این گروه با استفاده از سه روش مستقل توانست جرم این خوشه کهکشانی را محاسبه کند. در یکی از این روش‌ها ستاره‌شناسان آثاری را که جرم IDCS 1426 بر روی تابش ‌زمینه کیهانی ایجاد کرده، مشاهده کردند، در حالی که روش دیگر جرم مورد نیاز برای محدود کردن گاز ساطع کننده اشعه ایکس در خوشه کهکشانی را اندازه گیری کرد. در نهایت، این تیم میزان تحریف نور کهکشان‌های پشت IDCS 1426 توسط خوشه را مشاهده کردند.

فاصله وسیع بین زمین و IDCS 1426 به این معنی است که ما در حال مشاهده یک نسخه از خوشه کهکشانی هستیم که پیدایش آن به زمانی که جهان فقط 3.8 میلیارد ساله بوده، برمی گردد و این امر به این معنی است که خوشه هنوز در مرحله اولیه روند تکاملی خود است.

با توجه به داده‌های حاصل از تلسکوپ‌های مذکور، حدودا 90 درصد IDCS 1426 از ماده تاریک تشکیل شده است. مشاهدات همچنین نشان دهنده تعدادی از منابع درخشان پرتو ایکس هستند که به نظر می‌رسد تقریبا 100 هزار سال نوری از مرکز خوشه فاصله گرفته‌اند. این امر می‌تواند نتیجه یک برخورد فاجعه‌بار با یکی دیگر از خوشه‌های کهکشانی اولیه باشد که به اعتقاد این تیم می‌تواند در حدود 500 میلیون سال پیش رخ داده باشد. این برخورد می‌تواند موجب افزایش میزان تکاملی خوشه شود.

با این حال، با وجود این رشد جهشی، این خوشه کهکشانی به عنوان خوشه‌ای ثبت شد که دارای مقادیر کمتر از حد انتظار عناصر سنگین‌تر هیدروژن و هلیوم است. این امر می‌تواند به دلیل طبیعت نسبتا جوان خوشه باشد که هنوز تحت انفجارهای ابرنو‌اختری کافی برای غنی‌سازی گاز خود قرار نگرفته است.